EP4162168A2 - Kugelgelenk für ein fahrwerk eines fahrzeugs sowie verfahren zum herstellen eines solchen kugelgelenks - Google Patents

Kugelgelenk für ein fahrwerk eines fahrzeugs sowie verfahren zum herstellen eines solchen kugelgelenks

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EP4162168A2
EP4162168A2 EP21725447.3A EP21725447A EP4162168A2 EP 4162168 A2 EP4162168 A2 EP 4162168A2 EP 21725447 A EP21725447 A EP 21725447A EP 4162168 A2 EP4162168 A2 EP 4162168A2
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EP
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sliding bearing
joint
sensor element
ball
longitudinal axis
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ZF Friedrichshafen AG
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    • Y10T403/32631—Universal ball and socket
    • Y10T403/32737—Universal ball and socket including liner, shim, or discrete seat

Definitions

  • the invention relates to a ball joint for a chassis of a vehicle with a joint chin part and a one-piece sliding bearing made of plastic, wherein a Ge steering ball of the inner joint part is articulated in a ball bearing section of the sliding bearing, and the sliding bearing has a receiving section to arrange a sensor element.
  • the invention also relates to a method for producing such a ball joint.
  • Such a ball joint is known from DE 10 2019 204 659 A1.
  • the ball joint has a closure element which has several openings.
  • the plastic material for forming the sliding bearing extends through the openings in the metal closure element. This forms a hybrid component with the closure element made of metal and the sliding bearing made of plastic.
  • the object on which the invention is based is to further develop a ball joint and / or a method of the type initially mentioned in such a way that the construction and / or assembly of the ball joint is simplified.
  • a ball joint and / or a method of the type initially mentioned in such a way that the construction and / or assembly of the ball joint is simplified.
  • as many standard components as possible such as a conventional locking ring and / or customary assembly steps, should be able to be used to manufacture the ball joint.
  • it is desirable that a predetermined alignment of the sensor element in relation to the joint housing and / or joint inner part can be implemented more easily, reliably and / or in a more reproducible manner.
  • an alternative embodiment is to be provided.
  • the object on which the invention is based is achieved with a ball joint according to claim 1 and by means of a method according to claim 11.
  • the ball joint is designed for a chassis of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the ball joint is preferably part of a chassis and / or a chassis component.
  • Ball joints are used in a variety of ways in vehicle construction. In particular, in the chassis, Kugelge joints serve to connect chassis components such as handlebar components, wheel carriers, tie rods or the like in an articulated manner with one another or with the vehicle body or an axle carrier attached to it.
  • the ball joint has a joint chin part.
  • the internal joint part can, for example, be designed as a ball stud or as a ball sleeve.
  • the ball joint also has a sliding bearing.
  • the plain bearing is made in one piece and made of plastic.
  • a joint ball of the inner joint part is movably mounted in a ball bearing section of the sliding bearing.
  • the sliding bearing and / or the ball bearing section can be designed to be open at least on one side.
  • the sliding bearing, in particular the ball bearing section of the sliding bearing can be arranged between the joint inner part and a joint housing, in particular a housing recess of the joint housing.
  • the housing recess can be designed as a through opening of the joint housing and / or in a chassis component.
  • the internal joint part or the joint ball preferably rests on the sliding bearing, in particular the ball bearing section, in a slidable manner.
  • the sliding bearing has a receiving section for arranging, in particular fastening, a sensor element.
  • the plain bearing On its outside, has a circular contact surface which is formed coaxially to a central longitudinal axis of the plain bearing and which interacts in the axial direction to the central longitudinal axis with a separate locking ring that runs around the outside of the plain bearing to fix the plain bearing in a joint housing.
  • the locking ring has no opening within its ring disc-shaped contour.
  • the locking ring preferably runs around or surrounds the outside of the sliding bearing coaxially to the central longitudinal axis.
  • the locking ring is used to close the joint housing and / or the housing recess.
  • a closure in the sense of the present application can already be present if an opening of the ball joint and / or joint housing is reduced or made smaller by means of the locking ring to such an extent that the joint part is reliably held in the sliding bearing.
  • the locking ring serves to secure the inner joint part, preferably axially, in the joint housing and / or in the housing recess.
  • the locking ring can thus prevent the inner joint part from falling out and / or from being pulled out of the joint housing, at least up to a predetermined extraction force.
  • the locking ring is preferably formed from a metal.
  • the locking ring is designed as a separate and / or independent component.
  • the inner joint part When the inner joint part is designed as a ball pin, the inner joint part has a joint ball and a joint pin.
  • the pivot pin of the inner joint part extends out of an opening in the ball bearing section and / or the housing recess.
  • the opening of the ball bearing section and / or the housing recess enables the articulated mobility of the inner joint part in the sliding bearing or in the ball bearing section.
  • the diameter of the opening can specify or define a maximum tilt angle of the inner joint part in relation to the central longitudinal axis.
  • the opening has a diameter that is smaller than a maximum outer diameter of the joint ball.
  • the opening of the ball bearing section and / or the pivot pin are preferably arranged on a side of the sliding bearing facing away from the receiving section.
  • the ball bearing section completely takes on the function of an otherwise customary separate bearing shell.
  • the ball bearing section partially surrounds and / or engages around the joint ball of the inner joint part.
  • an inside of the ball bearing section rests against an outside of the joint ball.
  • the ball bearing section has, at least in some areas, a hollow spherical inside.
  • the hollow spherical inside of the ball bearing section is designed to correspond to the outside of the joint ball. Due to an in particular partial enclosing and / or encompassing the joint ball by means of the ball bearing section, the joint inner part or the joint ball held positively in the ball bearing section.
  • the ball bearing section in particular the at least partially hollow spherical inside, can extend from an end face and / or pole face of the joint ball in the direction of the joint pin of the joint inner part beyond an equator of the joint ball.
  • the ball joint, the sliding bearing and / or the locking ring is preferably designed to be rotationally symmetrical or essentially rotationally symmetrical to the central longitudinal axis.
  • the central longitudinal axis can run through a center point, the, in particular special spherical or spherical, joint ball of the inner joint part.
  • the term “radial” can denote any direction or any direction that is perpendicular to the axial direction of the ball joint, the inner joint part and / or the central longitudinal axis of the sliding bearing.
  • the term “axial” can denote any direction or any direction that runs parallel to the axial direction of the ball joint, the inner joint part and / or the central longitudinal axis of the sliding bearing.
  • a moveable and / or articulated mounting of the inner joint part in the sliding mount is to be understood as meaning pivoting mobility, tilting mobility and / or rotational mobility.
  • an articulated connection does not allow any translational movement of the inner joint part in relation to the sliding bearing and / or the joint housing.
  • “Tilting” the inner joint part is understood to mean, in particular, a movement of the inner joint part relative to the sliding bearing and / or the joint housing, in which a change in an angle occurs between the central longitudinal axis and a longitudinal axis of the inner joint part.
  • the tilting is preferably carried out around a center point of the inner joint part, preferably in front of the joint ball of the inner joint part.
  • “turning” the inner joint part is understood to mean a movement of the inner joint part in which the inner joint part is rotated relative to the sliding bearing and / or to the joint housing about the central longitudinal axis and / or the longitudinal axis of the inner joint part.
  • the one-piece sliding bearing with the ball bearing section and the receiving section is produced in a single manufacturing step, in particular by means of an injection molding process.
  • the sensor element can be held or attached to the sliding bearing by means of the receiving section.
  • the sensor element can interact with a further sensor element to form a sensor device.
  • the further sensor element can be assigned to the inner joint part, in particular the joint ball, and / or be arranged thereon.
  • the further sensor element is preferably designed as a magnet.
  • the position of the inner joint part in the ball joint and in relation to the joint housing and / or the central longitudinal axis of the sliding bearing is determined by means of the sensor device.
  • a corresponding sensor device can be designed as an angle sensor device.
  • the sensor element can have a Hall sensor to interact with the magnet of the joint ball.
  • the annular contact surface is at least partially formed by an annular projection of the sliding bearing.
  • the ring-like projection protrudes radially to the central longitudinal axis from the outside of the Gleitla support to the outside.
  • a maximum outside diameter of the sliding bearing is defined or determined by means of the ring-like projection.
  • the ring-like projection is part of the one-piece sliding bearing tion.
  • the ring-like projection can engage in a correspondingly formed recess of the joint housing and / or the joint recess.
  • the recess can be formed due to a step in an inside of the joint recess.
  • the plain bearing is preferably pressed into the joint recess.
  • the press-in movement ends as soon as the ring-like jump in the axial direction to the central longitudinal axis of the plain bearing on the back jump or the step-like contour of the inside of the housing recess strikes.
  • the locking ring protrudes radially outwardly to the central longitudinal axis over an outside of the sliding bearing, in particular over the ring-like projection of the sliding bearing.
  • a radially outer edge of the locking ring fixed positively in a groove corresponding to the outer edge
  • the groove is part of the joint housing.
  • the groove can be formed in an inside of the joint recess.
  • a housing edge of the joint housing can be reshaped after the locking ring has been arranged on the annular contact surface of the sliding bearing for the form-fitting Festset zen of the lock ring and for the final formation of the groove for receiving the outer edge of the lock ring.
  • This reshaping can take place, for example, by means of a so-called flanging.
  • a radially inwardly directed side of the locking ring preferably rests against a cylindrical surface on the outside of the sliding bearing.
  • the inwardly directed side of the locking ring faces away from the radially outer edge of the locking ring.
  • the cylinder surface preferably extends coaxially to the central longitudinal axis and / or at right angles from or to the circular contact surface.
  • the locking ring rests against both the annular contact surface and the cylindrical surface of the plain bearing.
  • the annular contact surface and the cylinder surface are components of the outside of the plain bearing.
  • the cylinder surface has an annular groove immediately adjacent to the contact surface.
  • the annular groove is formed coaxially to the longitudinal axis with the plain bearing.
  • a sealing element in particular an O-ring, is arranged in the annular groove.
  • the sealing element preferably interacts with the radially inwardly directed side of the locking ring.
  • the sealing element is pressed into the annular groove due to the locking ring.
  • the receiving section of the sliding bearing is designed in the manner of a ring.
  • the receiving section has a substantially circular outer circumference.
  • the receiving section preferably has at least one web protruding radially outwardly to the central longitudinal axis, which interacts to form a snap and / or latching connection with at least one correspondingly formed latching hook or several correspondingly formed latching hooks of the sensor element for releasably securing the sensorel ementes on the receiving portion.
  • the several locking hooks are arranged relative to one another in such a way that a ring-like or circular ring-shaped structure results.
  • the plurality of locking hooks can be arranged in a segment-like manner or in a circular ring segment-like manner to one another.
  • the multiple locking hooks result in an at least partially circular segment-like or ring-like outer contour of the sensor element.
  • the sensor element is preferably designed like a plug.
  • a first end of the sensor element can be connected to the receiving section by means of the snap and / or latching connection.
  • a second end of the sensor element facing away from the first end can be connected to an evaluation unit by means of a line.
  • a log device in particular an O-ring, is arranged coaxially and in the axial direction to the central longitudinal axis between the receiving section and the sensor element.
  • the seal is wrapped around and / or encompassed by at least one latching hook or several latching hooks of the sensor element. Penetration of dirt and / or moisture between the sensor element and the plain bearing can be prevented by means of the seal.
  • the sensor element has an annular or ring section-like securing element on its outer circumference.
  • the safety element acts with a clamping force and / or spring force directed radially inward to the central longitudinal axis on the sensor element.
  • An undesired and unintentional detachment of the sensor element from the receiving section of the sliding bearing can be effectively counteracted by means of the securing element.
  • the securing element acts with the radially inwardly directed clamping force and / or spring force on at least one latching hook or several latching hooks of the sensor element.
  • the one latching hook or the plurality of latching hooks preferably each have a groove on their outside.
  • the securing element is at least partially received in the groove.
  • the meh eral grooves are aligned coaxially to the central longitudinal axis and together form a ring-like network of grooves in which the securing element is at least partially accommodated.
  • the securing element can be designed as a round wire ring, a clamping ring or an O-ring. It can be sufficient here that the securing element forms a ring segment and is therefore not implemented as a complete ring.
  • the receiving section preferably has at least one alignment section for the directional arrangement of the sensor element on the receiving section.
  • a single alignment of the sensor element on the receiving portion is specified by means of the alignment portion.
  • a certain position of the sensor element in relation to the sliding bearing is given by means of the Ausrichtab section.
  • the alignment section interacts with a correspondingly formed mounting section of the sensor element.
  • the alignment section can be formed out by means of at least one cutout in the ring-like receiving section. A correspondingly designed Montageab section of the sensor element can be added to the cutout.
  • the alignment section preferably has two mutually opposite cutouts in the ring-like receiving section.
  • the mounting section of the sensor element is designed such that it is received in both cutouts for arranging the sensor element on the receiving section.
  • the alignment section can be formed by means of at least one elevation arranged on the outer circumference of the ring-like receiving section.
  • the elevation is designed as a projection or a nose.
  • the correspondingly formed mounting section can have a contour which, when the sensor element is arranged on the receiving section, receives the elevation and / or at least partially engages around it.
  • the ring-like receiving section has a plurality of reinforcing ribs directed radially inward relative to the central longitudinal axis.
  • the reinforcement ribs can be designed like ramps.
  • a height, in particular a height seen in the axial direction to the central longitudinal axis, of the ramp-like reinforcing ribs can decrease starting from an inside of the receiving section and radially in the direction of the central longitudinal axis.
  • a method for producing a ball and socket joint according to the invention is particularly advantageous, the sliding bearing being pressed into a housing recess of the joint housing, taking into account a predetermined main angular deflection direction of the inner joint part in relation to the joint housing. Due to the directional arrangement of the plain bearings in the housing recess, the alignment of the sensor element to be mounted later is already ben vorgege. Due to the interference fit of the plain bearing in the housing recess, it is ensured that the plain bearing cannot rotate about the central longitudinal axis. After the plain bearing has been pressed in, a separate locking ring is pressed in to hold the plain bearing in place axially.
  • the locking ring comes into contact with the annular contact surface and the cylinder surface on the outside of the sliding bearing.
  • a housing edge of the joint housing is then reshaped for the form-fitting setting of the locking ring.
  • a radially outer edge of the locking ring is fixed in a groove in the joint housing formed by the deformation.
  • the sensor element is fastened to the receiving section in an orientation to the joint housing that is predetermined by means of the receiving section, and in particular with an alignment section.
  • the ball joint produced according to the method according to the invention is a previously described ball joint according to the invention.
  • the method is preferably further developed according to the embodiments explained in connection with the inventive ball joint described here. educated.
  • the ball joint described here can be developed in accordance with the configurations explained in connection with the method.
  • Fig. 1 is a detail of a perspective side view of a first ball joint according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective side view of a sliding bearing for the first ball joint according to the invention according to FIG. 1,
  • Fig. 3 is a sectional side view of the first ball joint according to the invention according to FIG. 1,
  • Fig. 5 is a side view of a sensor element for the further fiction, contemporary ball joint according to FIG. 4,
  • Fig. 6 is a sectional side view of the further Ku gel joint according to the invention according to FIG. 4,
  • FIG. 7 shows a section of the sectional side view of the further ball joint according to the invention according to FIG. 6,
  • FIG. 8 shows a detail of a further partially sectioned side view of the further ball joint according to the invention according to FIG. 4, and
  • FIG. 9 shows a detail of a perspective side view of the further ball joint according to the invention without the sensor element.
  • Figure 1 shows a detail of a perspective side view of a first he inventive ball joint 1.
  • the ball joint 1 is formed in this embodiment, for example, as a ball and socket joint.
  • the ball joint 1 is arranged in a housing recess 2 of a joint housing 3.
  • the joint housing 3 is an integral part of a chassis component, the chassis component being formed here as an example of a handlebar.
  • the ball joint 1 has a joint chin part 4.
  • the joint chin part 4 is designed here as a ball stud.
  • the joint chin part 4 has a Ge pivot pin 5 which extends out of the joint housing 3 to the outside.
  • the sealing bellows 6 extends between the pivot pin 5 and the joint housing 3.
  • the housing recess 2 is closed by means of a locking ring 9 and a sliding bearing 10.
  • the locking ring 9 is fixed in the housing recess 2 due to a deformed housing edge 11 of the joint housing 3.
  • a receiving section 12 of the sliding bearing 10 extends outward through a central opening of the locking ring 9.
  • a sensor element 13 is arranged or fastened on the receiving section 12.
  • the sensor element 13 is essentially designed in the manner of a plug.
  • a line 14 extends as far as an evaluation device not shown in detail here.
  • the sensor element 13 is placed on the receiving section 12 by means of a snap and / or latching connection in the axial direction to the central longitudinal axis 19 and is held thereon.
  • the sensor element 13 has several latching hooks 15.
  • not all of the locking hooks 15 are provided with a reference number.
  • the several locking hooks 15 are evenly spaced from one another. stood.
  • the plurality of latching hooks 15 are arranged in a semicircle to one another in this gamericsbei. In this case, the latching hooks 15 at the same time form a sub-area of the outer circumference of the sensor element 13 facing away from the line 14.
  • FIG. 2 shows a perspective side view of the sliding bearing 10 for the first ball joint 1 according to the invention according to FIG. 1.
  • the sliding bearing 10 is formed from the receiving section 12 and a ball bearing section 16.
  • the ball bearing section 16 On the side facing away from the receiving section 12, the ball bearing section 16 has an opening 17.
  • the joint chin part 4 according to FIG. 1 extends outward through the opening 17.
  • the ball bearing section 16 has a plurality of gaps 18.
  • the plurality of gaps 18 are arranged in a uniformly distributed manner in the circumferential direction of the ball bearing section 16. Furthermore, the gaps 18 extend starting from the opening 17 parallel to a central longitudinal axis 19 of the sliding bearing 10.
  • the gaps 18 extend up to approximately an equatorial region of the ball bearing section 16.
  • the ball bearing section 16 has a total of four gaps 18 .
  • the sliding bearing 10 has an annular contact surface 20 on its outside.
  • the contact surface 20 is formed coaxially to the central longitudinal axis 19 and extends radially to the central longitudinal axis 19. Furthermore, the contact surface 20 faces away from the ball bearing section 16 or faces the receiving section 12.
  • the receiving section 12 is ring-shaped, the receiving section 12 having a smaller outer diameter than the contact surface 20. Here, the receiving section 12 is arranged centrally to the contact surface 20 or to the central longitudinal axis 19.
  • the annular contact surface 20 is at least partially formed by an annular projection 21 of the sliding bearing 10.
  • the ring-like protrusion 21 protrudes radially to the central longitudinal axis 19 from the outside of the plain bearing to the outside.
  • the projection 21 thus defines or determines a maximum outer diameter of the sliding bearing 10.
  • the receiving portion 12 has a cylindrical surface 22 which extends coaxially to the longitudinal axis 19 with and at right angles to the circular ring-shaped contact surface 20 in this embodiment.
  • the receiving section has a web 23 projecting radially outwardly to the central longitudinal axis 19.
  • the receiving section 12 has two webs 23.
  • the two webs 23 are in this gametalksbei as mirror-symmetrically arranged circular ring segments becamebil det.
  • the webs 23 each form an end face 24 of the receiving section 12.
  • the end faces 24 are directed away from the ball bearing section 16 in the axial direction to the central longitudinal axis 19.
  • the receiving section 12 has an alignment section 25 for the directional arrangement of the sensor element 13 on the receiving section 12 according to FIG.
  • the alignment section 25 is formed in this embodiment by means of two mutually opposite cutouts 26, 27. Because of the cutouts 26, 27, the two webs 23 are separated from one another.
  • the receiving section 12 is essentially ring-shaped and has several reinforcing ribs 28 directed radially inwardly to the central longitudinal axis 19. For the sake of clarity, not all of the reinforcing ribs 28 are provided with a reference number.
  • the reinforcing ribs 28 are each formed like a ram. Here, a height of the ramp-like reinforcing rib 28 decreases starting from an inner side 29 of the receiving section 12 and radially in the direction of the central longitudinal axis 19.
  • FIG. 3 shows a sectional side view of the first ball joint 1 according to the invention according to FIG.
  • the recess 30 is formed in stages in this game consumerssbei.
  • the locking ring 9 protrudes over an outside of the sliding bearing 10 radially to the longitudinal axis 19 with the outside.
  • a radially outer edge of the locking ring 9 is positively locked in a groove 31 designed to correspond to the outer edge of the locking ring 9.
  • the groove 31 is formed like a ring and arranged on the inside of the housing recess 2 or removable det. The formation of the groove 31 shown here is obtained after inserting the locking ring 9 and reshaping the housing edge 11, so that the shape shown here results.
  • the cylinder surface 22 of the receiving section 12 has an annular groove 32 immediately adjacent to the contact surface 20.
  • a sealing element 33 is arranged on.
  • the sealing element 33 is designed as an O-ring.
  • the sealing element 33 interacts with the radially inwardly directed side of the locking ring 9. Unwanted penetration of dirt and / or moisture into the ball joint 1 is prevented by means of the sealing element 33.
  • the sensor element 13 is designed to interact with a further sensor element 34.
  • the sensor element 13 and the white direct sensor element 34 form a sensor device.
  • the further sensor element 34 is designed as a magnet and integrated into a Ge steering ball 35 of the inner joint part 4.
  • the joint ball 35 is hinged Lich mounted in the ball bearing section 16.
  • the further sensor element 34 is arranged in a region of the joint ball 35 facing away from the joint pin 5 and facing the receiving section 12.
  • the sensor element 13 has a Hall sensor 36.
  • the sensor device formed from the sensor element 13 and the further sensor element 34 is implemented as an angle sensor device, by means of which the position of the inner joint part 4 in relation to the joint housing 3 or the sliding bearing 10 can be determined.
  • the sliding bearing 10, consisting of the receiving portion 12 and the Kugella gerabêt 16 is made of a plastic and formed in one piece.
  • the locking ring 9 is made of metal.
  • the joint housing 3 and the associated chassis component is also made of metal.
  • FIG. 4 shows a detail of a perspective side view of a further ball joint 37 according to the invention.
  • the ball joint 37 like the ball joint 1 according to FIGS. 1 to 3, is also designed as a ball and socket joint.
  • a joint chin part 4 is arranged in the form of a ball pin.
  • the sliding bearing 10 has in this gameariesbei a receiving portion 38 on which a sensor element 39 is attached by means of a snap and / or latching connection. The structure of the receiving section 38 and the sensor element 39 is described in more detail with reference to the following figures.
  • FIG. 5 shows a side view of the sensor element 39 for the further ball joint 37 according to the invention according to FIG. 4.
  • the sensor element 39 is designed like a plug, similar to the sensor element 13 according to FIGS.
  • a free end 40 of the sensor element 39 can be connected to an evaluation unit by means of a line not shown in detail here.
  • the sensor element has a plurality of latching hooks 41.
  • not all locking hooks 41 are provided with a reference number.
  • the plurality of locking hooks 41 are evenly spaced from one another and together form a circular ring-like or circular ring segment-like shape.
  • the sensor element 39 has an annular or ring-section-like securing element 42 in the area of the latching hook 41 on its outer circumference.
  • the securing element 42 engages around or loops around the plurality of latching hooks 41, the securing element 42 being arranged on an outside of the respective latching hook 41.
  • This is where the safety Rung element 42 with a tension force or spring force directed radially to the central longitudinal axis 19 on the sensor element 39 or the latching hooks 41.
  • This additionally secures the snap and / or latching connection between the sensor element 39 and the receiving section 38 according to FIG.
  • the latching hooks 41 each have a groove 43 on their outside.
  • the securing element 42 is at least partially received in the grooves 43 and is thereby arranged in a fixed position on the latching hook 41.
  • FIG. 6 shows a sectional side view of the further ball joint 37 according to the invention according to FIG. 4.
  • the sliding bearing 10 has the ball bearing section 16 in addition to the receiving section 38.
  • the ball bearing section 16, the projection 21, the locking ring 9 and their interaction with the joint housing 3 and the housing recess 2 and the housing edge 11 correspond to the explanations for the ball joint 1 according to Figures 1 to 3. In this respect, reference is also made to the preceding description.
  • the sensor element 39 interacts with a further sensor element 34 in the form of a magnet in the joint ball 35 of the joint inner part 4.
  • the sensor element 39 again has a Hall sensor 36.
  • electronics 44 extend parallel to the central longitudinal axis 19 be arranged at an oblique angle to the central longitudinal axis 19.
  • the electronics 44 can be arranged at a 65 ° angle or even at a 90 ° angle to the central longitudinal axis 19.
  • FIG. 7 shows a detail from the sectional side view of the further ball joint 37 according to the invention according to FIG.
  • the web 45 acts for the formation of the snap and / or latching connection with the plurality of latching hooks 41 of the Sensor element 39 for releasably securing the sensor element 39 to the receiving section 38 together.
  • the latching hooks 41 are at least partially directed radially inward in order to interact with the radially outwardly directed web 45 in a form-fitting manner.
  • a seal 46 is arranged between the receiving section 38 and the sensor element 39.
  • the seal 46 is designed as an O-ring.
  • the seal 46 is surrounded or encompassed by the plurality of latching hooks 41.
  • the receiving section 38 has an essentially U-shaped cross section.
  • the seal 46 is supported on the end face 24 of the web 45.
  • FIG. 8 shows a detail of a further partially sectioned side view of the further ball joint 37 according to the invention according to FIG It can be seen here that the receiving section 38 has an alignment section 47 for the directional arrangement of the sensor element 39 on the receiving section 38.
  • the alignment section 47 interacts with a correspondingly designed mounting section 48 of the sensor element 39.
  • the alignment section 47 is formed by means of a projection-like elevation 49.
  • the mounting portion 48 has a corresponding to the elevation 49 formed on acquisition 50, in which the elevation 49 engages. Due to the interaction of the alignment section 47 and the mounting section 48, the alignment of the sensor element 39 in relation to the sliding bearing 10 or the joint housing 3 according to FIG. 6 is predetermined.
  • the receiving section 38 also has a plurality of reinforcing ribs 28 which are designed like ramps and, starting from the inside 29, extend radially in the direction of the central longitudinal axis 19.
  • the sliding bearing 10 is pressed into the housing recess 2 of the joint housing 3, taking into account a predetermined main angular deflection direction of the inner joint part 4 in relation to the joint housing 3.
  • the sliding bearing 10 is pressed in with the opening 17 first in the axial direction of the central longitudinal axis 19.
  • the pressing process is completed as soon as the projection 21 of the sliding bearing 10 strikes the stepped recess 30 of the joint housing 3 or the housing recess 2.
  • the separate locking ring 9 is then pressed into the housing recess 2 to axially fix the sliding bearing 10.
  • the locking ring 9 is pressed in in the axial direction of the central longitudinal axis 19 in the direction of the sliding bearing 10 until the locking ring 9 comes to rest on the stop surface 20 of the sliding bearing 10. At the same time, a radially inwardly directed side of the locking ring 9 reaches the cylinder surface 22.
  • the housing edge 11 is subsequently reshaped for the form-fitting fixing of the locking ring 9. This forms the groove 31 in which the radially outer edge of the locking ring 9 is fixed in a form-fitting manner.
  • the sensor element 13 or 39 is fastened to the joint housing 3 on the receiving portion 12 or 38 in the direction predetermined by means of the receiving portion 12 or 38 Ausrich.
  • the predetermined alignment of the sensor element 13 or 39 results from the alignment section 25 or 47 of the receiving section 12 or 38.
  • Sealing element further sensor element (magnet)

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk (1, 37) für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit einem Gelenkinnenteil (4) und einer einstückigen Gleitlagerung (10) aus Kunststoff, wobei eine Gelenkkugel (35) des Gelenkinnenteils (4) gelenkbeweglich in einem Kugellagerabschnitt (16), der Gleitlagerung (10) gelagert ist, und die Gleitlagerung (10) einen Aufnahmeabschnitt (12, 38) zum Anordnen eines Sensorelementes (13, 39) aufweist. Um den Aufbau und/oder die Montage des Kugelgelenks (1, 37) zu vereinfachen ist dieses dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerung (10) an ihrer Außenseite eine kreisringförmige Anlagefläche (20) aufweist, die koaxial zu einer Mittellängsachse (19) der Gleitlagerung (10) ausgebildet ist und die in axialer Richtung zur Mittellängsachse (19) mit einem separaten, die Außenseite der Gleitlagerung (10) umlaufenden Verschlussring (9) zum Festsetzen der Gleitlagerung (10) in einem Gelenkgehäuse (3) zusammenwirkt.

Description

Kugelgelenk für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs sowie Verfahren zum Herstellen ei nes solchen Kugelgelenks
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit einem Geienkinnenteil und einer einstückigen Gleitlagerung aus Kunststoff, wobei eine Ge lenkkugel des Gelenkinnenteils gelenkbeweglich in einem Kugellagerabschnitt der Gleitlagerung gelagert ist, und die Gleitlagerung einen Aufnahmeabschnitt zum An ordnen eines Sensorelementes aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Ver fahren zum Herstellen eines solchen Kugelgelenks.
Ein derartiges Kugelgelenk ist aus der DE 10 2019 204 659 A1 bekannt. Hierbei weist das Kugelgelenk ein Verschlusselement auf, welches mehrere Durchbrüche hat. Durch die Durchbrüche des metallenen Verschlusselementes erstreckt sich das Kunststoff material zum Ausbilden der Gleitlagerung. Hierdurch ist ein Hybridbauteil mit dem Verschlusselement aus Metall und der Gleitlagerung aus Kunststoff gebildet.
Hierbei ist von Nachteil, dass die Ausbildung des Verschlusselementes mit den meh reren Durchbrüchen aufwendig ist.
Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, ein Kugelgelenk und/oder ein Verfahren der eingangs Art derart weiterzuentwickeln, dass der Aufbau und/oder die Montage des Kugelgelenks vereinfacht ist. Vorzugsweise sollen möglichst viele Standardkomponenten, wie beispielsweise ein üblicher Verschlussring und/oder übli che Montageschritte, zum Herstellen des Kugelgelenks genutzt werden können. Des Weiteren ist wünschenswert, dass eine vorgegebene Ausrichtung des Sensorele mentes in Bezug zum Gelenkgehäuse und/oder Geienkinnenteil leichter, zuverlässi ger und/oder besser reproduzierbar realisiert werden kann. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit einem Kugelgelenk nach An spruch 1 und mittels eines Verfahrens nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Weiter bildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgen den Beschreibung. Das Kugelgelenk ist für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraft fahrzeugs, ausgebildet. Vorzugsweise ist das Kugelgelenk ein Bestandteil eines Fahrwerks und/oder einer Fahrwerkkomponente. Im Fahrzeugbau kommen Kugelge lenke auf vielfältige Weise zum Einsatz. Insbesondere im Fahrwerk dienen Kugelge lenke dazu, Fahrwerkkomponenten, wie beispielsweise Lenkerbauteile, Radträger, Spurstangen oder dergleichen, gelenkig miteinander oder mit dem Fahrzeugaufbau bzw. einem daran befestigten Achsträger zu verbinden.
Das Kugelgelenk weist ein Geienkinnenteil auf. Das Geienkinnenteil kann beispiels weise als ein Kugelzapfen oder als eine Kugelhülse ausgebildet sein. Des Weiteren weist das Kugelgelenk eine Gleitlagerung auf. Die Gleitlagerung ist einstückig und aus Kunststoff gebildet. Hierbei ist eine Gelenkkugel des Gelenkinnenteils gelenkbe weglich in einem Kugellagerabschnitt der Gleitlagerung gelagert. Die Gleitlagerung und/oder der Kugellagerabschnitt kann wenigstens einseitig offen ausgebildet sein. Die Gleitlagerung, insbesondere der Kugellagerabschnitt der Gleitlagerung, kann zwischen dem Geienkinnenteil und einem Gelenkgehäuse, insbesondere einer Ge häuseausnehmung des Gelenkgehäuses, angeordnet sein. Die Gehäuseausneh mung kann als eine Durchgangsöffnung des Gelenkgehäuses und/oder in einer Fahrwerkkomponente ausgebildet sein. Vorzugsweise liegt das Geienkinnenteil bzw. die Gelenkkugel gleitbeweglich an der Gleitlagerung, insbesondere dem Kugellager abschnitt, an. Des Weiteren weist die Gleitlagerung einen Aufnahmeabschnitt zum Anordnen, insbesondere Befestigen, eines Sensorelementes auf. Die Gleitlagerung weist an ihrer Außenseite eine kreisringförmige Anlagefläche auf, die koaxial zu einer Mittellängsachse der Gleitlagerung ausgebildet ist und die in axialer Richtung zur Mittellängsachse mit einem separaten, die Außenseite der Gleitlagerung umlaufen den Verschlussring zum Festsetzen der Gleitlagerung in einem Gelenkgehäuse zu sammenwirkt.
Hierbei ist von Vorteil, dass ein üblicher Verschlussring verwendet werden kann. Ins besondere weist der Verschlussring keine Durchbrechung innerhalb seiner ring scheibenförmigen Kontur auf. Vorzugsweise umläuft bzw. umringt der Verschlussring die Außenseite der Gleitlagerung koaxial zur Mittellängsachse. Insbesondere dient der Verschlussring zum Verschließen des Gelenkgehäuses und/oder der Gehäuse- ausnehmung. Hierbei kann bereits ein Verschließen im Sinne der vorliegenden An meldung vorliegen, wenn eine Öffnung des Kugelgelenks und/oder Gelenkgehäuses mittels des Verschlussringes soweit reduziert oder verkleinert ist, dass das Geienkin nenteil zuverlässig in der Gleitlagerung gehalten ist. Insbesondere dient der Ver schlussring zum, vorzugsweise axialen, Sichern des Gelenkinnenteils in dem Ge lenkgehäuse und/oder in der Gehäuseausnehmung. Somit kann der Verschlussring ein Herausfallen und/oder ein Ausziehen des Gelenkinnenteils aus dem Gelenkge häuse zumindest bis zu einer vorgegebenen Ausziehkraft verhindern. Vorzugsweise ist der Verschlussring aus einem Metall gebildet. Insbesondere ist der Verschlussring als ein separates und/oder eigenständiges Bauteil ausgebildet.
In der Ausbildung des Gelenkinnenteils als ein Kugelzapfen weist das Gelenkinnen- teil eine Gelenkkugel und einen Gelenkzapfen auf. Insbesondere erstreckt sich der Gelenkzapfen des Gelenkinnenteils aus einer Öffnung des Kugellagerabschnitts und/oder der Gehäuseausnehmung heraus. Vorzugsweise ermöglicht die Öffnung des Kugellagerabschnittes und/oder der Gehäuseausnehmung die gelenkige Beweg lichkeit des Gelenkinnenteils in der Gleitlagerung bzw. in dem Kugellagerabschnitt. Zugleich kann der Durchmesser der Öffnung einen maximalen Kippwinkel des Ge lenkinnenteils in Bezug zur Mittelängsachse vorgeben bzw. definieren. Insbesondere ist hat die Öffnung einen Durchmesser, der geringer ist als ein maximaler Außen durchmesser der Gelenkkugel. Die Öffnung des Kugellagerabschnittes und/oder der Gelenkzapfen sind vorzugsweise an einer von dem Aufnahmeabschnitt abgewandten Seite der Gleitlagerung angeordnet.
Insbesondere übernimmt der Kugellagerabschnitt vollständig die Funktion einer sonst üblichen separaten Lagerschale. Insbesondere umschließt und/oder umgreift der Kugellagerabschnitt teilweise die Gelenkkugel des Gelenkinnenteils. Insbesondere liegt eine Innenseite des Kugellagerabschnittes an einer Außenseite der Gelenkkugel an. Hierzu weist der Kugellagerabschnitt mindestens bereichsweise eine hohlkugel förmige Innenseite auf. Insbesondere ist die hohlkugelförmige Innenseite des Kugel lagerabschnittes korrespondierend zur Außenseite der Gelenkkugel ausgebildet. Aufgrund eines insbesondere teilweisen Umschließens und/oder Umgreifens der Ge lenkkugel mittels des Kugellagerabschnittes ist das Geienkinnenteil bzw. die Gelenk- kugel formschlüssig in dem Kugellagerabschnitt gehalten. Der Kugellagerabschnitt, insbesondere die mindestens bereichsweise hohlkugelförmige Innenseite, kann sich ausgehend von einer Stirnseite und/oder Polfläche der Gelenkkugel in Richtung des Gelenkzapfens des Gelenkinnenteils über einen Äquator der Gelenkkugel hinaus erstrecken.
Vorzugsweise ist das Kugelgelenk, die Gleitlagerung und/oder der Verschlussring rotationssymmetrisch oder im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Mittellängs achse ausgebildet. Die Mittellängsachse kann durch einen Mittelpunkt, der, insbe sondere kugelartigen oder kugelförmigen, Gelenkkugel des Gelenkinnenteils verlau fen.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann der Ausdruck „radial“ eine oder jedwede Richtung kennzeichnen, die senkrecht zur axialen Richtung des Kugelgelenks, des Gelenkinnenteils und/oder der Mittellängsachse der Gleitlagerung verläuft. Des Weiteren kann der Ausdruck „axial“ eine oder jedwede Richtung kennzeichnen, die parallel zur axialen Richtung des Kugelgelenks, des Gelenkinnenteils und/oder der Mittellängsachse der Gleitlagerung verläuft.
Insbesondere ist unter einer bewegbaren und/oder gelenkbeweglichen Lagerung des Gelenkinnenteils in der Gleitlagerung eine Schwenkbeweglichkeit, Kippbeweglichkeit und/oder Drehbeweglichkeit zu verstehen. Vorzugsweise lässt eine gelenkige Ver bindung keine translatorische Bewegung des Gelenkinnenteils in Bezug zu der Gleit lagerung und/oder dem Gelenkgehäuse zu. Unter „Kippen“ des Gelenkinnenteils wird insbesondere eine Bewegung des Gelenkinnenteils relativ zu der Gleitlagerung und/oder dem Gelenkgehäuse verstanden, bei welcher eine Veränderung eines Win kels zwischen der Mittellängsachse und einer Längsachse des Gelenkinnenteils ein- tritt. Bevorzugt erfolgt das Kippen um einen Mittelpunkt des Gelenkinnenteils, vor zugsweise der Gelenkkugel des Gelenkinnenteils. Insbesondere wird unter „Drehen“ des Gelenkinnenteils eine Bewegung des Gelenkinnenteils verstanden, bei welcher das Geienkinnenteil relativ zu der Gleitlagerung und/oder zu dem Gelenkgehäuse um die Mittellängsachse und/oder um die Längsachse des Gelenkinnenteils gedreht wird. Die einstückig ausgebildete Gleitlagerung mit dem Kugellagerabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt ist insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens in einem ein zigen Herstellungsschritt hergestellt. Das Sensorelement kann mittels des Aufnah meabschnittes an der Gleitlagerung gehalten bzw. befestigt werden. Das Sensorele ment kann mit einem weiteren Sensorelement zum Ausbilden einer Sensoreinrich tung Zusammenwirken. Beispielsweise kann das weitere Sensorelement dem Ge- lenkinnenteil, insbesondere der Gelenkkugel, zugeordnet und/oder an diesem ange ordnet sein. Vorzugsweise ist das weitere Sensorelement als ein Magnet ausgebil det. Insbesondere wird mittels der Sensoreinrichtung die Lage des Gelenkinnenteils in dem Kugelgelenk und in Bezug zum Gelenkgehäuse und/oder der Mittellängsach se der Gleitlagerung bestimmt. Beispielsweise kann eine entsprechende Sensorein richtung als eine Winkelsensoreinrichtung ausgebildet sein. Hierzu kann das Senso relement einen Hall-Sensor zum Zusammenwirken mit dem Magneten der Gelenkku gel aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausbildung ist die kreisringförmige Anlagefläche mindestens teilweise von einem ringartigen Vorsprung der Gleitlagerung gebildet. Hierbei steht der ringartige Vorsprung radial zur Mittellängsachse von der Außenseite der Gleitla gerung nach außen vor. Insbesondere ist ein maximaler Außendurchmesser der Gleitlagerung mittels des ringartigen Vorsprungs definiert bzw. bestimmt. Vorzugs weise ist der ringartige Vorsprung Bestandteil der einstückig ausgebildeten Gleitlage rung. Des Weiteren kann der ringartige Vorsprung in einem korrespondierend ausge bildeten Rücksprung des Gelenkgehäuses und/oder der Gelenkausnehmung eingrei- fen. Der Rücksprung kann aufgrund einer Stufe in einer Innenseite der Gelenkaus nehmung gebildet sein. Vorzugsweise wird die Gleitlagerung in die Gelenkausneh mung eingepresst. Hierbei endet die Einpressbewegung, sobald der ringartige Vor sprung in axialer Richtung zur Mittellängsachse der Gleitlagerung an den Rück sprung bzw. die stufenartige Kontur der Innenseite der Gehäuseausnehmung an schlägt.
Gemäß einer Weiterbildung steht der Verschlussring über eine Außenseite der Gleit lagerung, insbesondere über den ringartigen Vorsprung der Gleitlagerung, radial zur Mittellängsachse nach außen vor. Hierbei ist ein radial äußerer Rand des Ver- schlussringes formschlüssig in einer korrespondierend zum äußeren Rand ausgebil deten Nut festgesetzt. Insbesondere ist die Nut ein Bestandteil des Gelenkgehäuses. Hierbei kann die Nut in einer Innenseite der Gelenkausnehmung ausgebildet sein. Somit ist mittels des Verschlussringes die Gleitlagerung in axialer Richtung zur Mittel längsachse festgesetzt bzw. gesichert. Hierbei kann zum formschlüssigen Festset zen des Verschlussringes und zum endgültigen Ausbilden der Nut zum Aufnehmen des äußeren Randes des Verschlussringes ein Gehäuserand des Gelenkgehäuses nach dem Anordnen des Verschlussringes auf der kreisringförmigen Anlagefläche der Gleitlagerung umgeformt werden. Diese Umformung kann beispielsweise mittels einer sogenannten Bördelung erfolgen.
Vorzugsweise liegt eine radial nach innen gerichtete Seite des Verschlussringes an einer Zylinderfläche der Außenseite der Gleitlagerung an. Insbesondere ist die nach innen gerichtete Seite des Verschlussringes vom radial äußeren Rand des Ver schlussringes abgewandt. Vorzugsweise erstreckt sich die Zylinderfläche koaxial zur Mittellängsachse und/oder rechtwinklig von oder zu der kreisförmigen Anlagefläche. Somit liegt der Verschlussring sowohl an der kreisringförmigen Anlagefläche als auch an der Zylinderfläche der Gleitlagerung an. Hierbei sind die kreisringförmige Anlage fläche und die Zylinderfläche Bestandteile der Außenseite der Gleitlagerung.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Zylinderfläche unmittelbar benach bart zur Anlagefläche eine Ringnut auf. Insbesondere ist die Ringnut koaxial zur Mit tellängsachse der Gleitlagerung ausgebildet. In der Ringnut ist ein Dichtelement, ins besondere ein O-Ring, angeordnet. Vorzugsweise wirkt das Dichtelement mit der radial nach innen gerichteten Seite des Verschlussringes zusammen. Insbesondere wird das Dichtelement aufgrund des Verschlussringes in die Ringnut hineingepresst. Mittels des Dichtelements kann ein unerwünschtes Eindringen von Schmutz und/oder Feuchtigkeit in das Kugelgelenk und/oder in die Gleitlagerung vermieden werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Aufnahmeabschnitt der Gleitlagerung ringartig ausgebildet. Insbesondere weist der Aufnahmeabschnitt einen im Wesentlichen kreisringförmigen Außenumfang auf. Vorzugsweise weist der Aufnahmeabschnitt mindestens einen radial zur Mittellängsachse nach außen vorstehenden Steg auf, der zum Ausbilden einer Schnapp- und/oder Rastverbindung mit mindestens einem korrespondierend ausgebildeten Rasthaken oder mehreren korrespondierend aus gebildeten Rasthaken des Sensorelementes zum lösbaren Festsetzen des Sensorel ementes an dem Aufnahmeabschnitt zusammenwirkt. Insbesondere sind die mehre ren Rasthaken derart zueinander angeordnet, dass sich eine ringartige oder kreis ringförmige Struktur ergibt. Alternativ hierzu können die mehreren Rasthaken ring segmentartig oder kreisringsegmentartig zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise ergibt sich aufgrund der mehreren Rasthaken eine mindestens teilweise kreisseg mentartige oder ringartige Außenkontur des Sensorelementes. Vorzugsweise ist das Sensorelement steckerartig ausgebildet. Ein erstes Ende des Sensorelementes kann mittels der Schnapp- und/oder Rastverbindung mit dem Aufnahmeabschnitt verbun den werden. Ein von dem ersten Ende abgewandtes zweites Ende des Sensorele mentes kann mittels einer Leitung mit einer Auswerteeinheit verbunden sein oder werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist koaxial und in axialer Richtung zur Mittel längsachse zwischen dem Aufnahmeabschnitt und dem Sensorelement eine Dich tung, insbesondere ein O-Ring, angeordnet. Insbesondere wird die Dichtung von mindestens einem Rasthaken oder mehreren Rasthaken des Sensorelementes um ringt und/oder umfasst. Mittels der Dichtung kann ein Eindringen von Schmutz und/oder Feuchtigkeit zwischen dem Sensorelement und der Gleitlagerung verhin dert werden.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Sensorelement an seinem Außenumfang ein ringförmiges oder ringabschnittartiges Sicherungselement auf. Das Sicherungsele ment wirkt mit einer radial zur Mittellängsachse nach innen gerichteten Spannkraft und/oder Federkraft auf das Sensorelement. Mittels des Sicherungselementes kann einem unerwünschten und unbeabsichtigten Ablösen des Sensorelementes von dem Aufnahmeabschnitt der Gleitlagerung wirksam entgegengewirkt werden. Insbesonde re wirkt das Sicherungselement mit der radial nach innen gerichteten Spannkraft und/oder Federkraft auf mindestens einen Rasthaken oder mehrere Rasthaken des Sensorelementes. Somit kann mittels des Sicherungselementes die Schnapp- und/oder Rastverbindung zwischen dem Sensorelement und dem Aufnahmeab- schnitt zusätzlich abgesichert werden. Vorzugsweise weist der eine Rasthaken oder die mehreren Rasthaken jeweils eine Rille an ihrer Außenseite auf. In die Rille ist das Sicherungselement mindestens teilweise aufgenommen. Insbesondere sind die meh reren Rillen koaxial zur Mittellängsachse zueinander ausgerichtet und bilden gemein sam einen ringartigen Rillenverbund, in dem das Sicherungselement mindestens teilweise aufgenommen ist. Das Sicherungselement kann als ein Runddrahtring, ein Spannring oder ein O-Ring ausgebildet sein. Hierbei kann es ausreichend sein, dass das Sicherungselement ein Ringsegment bildet und somit nicht als vollständiger Ring realisiert ist.
Vorzugsweise weist der Aufnahmeabschnitt mindestens einen Ausrichtabschnitt zum gerichteten Anordnen des Sensorelements an dem Aufnahmeabschnitt auf. Insbe sondere ist mittels des Ausrichtabschnittes eine einzige Ausrichtung des Sensorele mentes an dem Aufnahmeabschnitt vorgegeben. Somit ist mittels des Ausrichtab schnittes eine bestimmte Lage des Sensorelementes in Bezug zur Gleitlagerung vor gegeben. Insbesondere wirkt der Ausrichtabschnitt mit einem korrespondierend aus gebildeten Montageabschnitt des Sensorelementes zusammen. Vorzugsweise wir ken der Ausrichtabschnitt des Aufnahmeabschnittes und der Montageabschnitt des Sensorelementes formschlüssig miteinander zusammen. Der Ausrichtabschnitt kann mittels mindestens eines Ausschnittes in dem ringartigen Aufnahmeabschnitt ausge bildet sein. In den Ausschnitt kann ein korrespondierend ausgebildeter Montageab schnitt des Sensorelementes aufgenommen werden. Vorzugsweise weist der Aus- richtabschnitt zwei einander gegenüberliegende Ausschnitte in dem ringartigen Auf nahmeabschnitt auf. Hierbei ist der Montageabschnitt des Sensorelementes derart ausgebildet, dass dieser zum Anordnen des Sensorelementes an dem Aufnahmeab schnitt in beiden Ausschnitten aufgenommen wird. Alternativ kann der Ausrichtab schnitt mittels mindestens einer am Außenumfang des ringartigen Aufnahmeab schnittes angeordneten Erhebung ausgebildet sein. Insbesondere ist die Erhebung als ein Vorsprung oder eine Nase ausgebildet. Der korrespondierend hierzu ausge bildete Montageabschnitt kann eine Kontur aufweisen, die beim Anordnen des Sen sorelementes an dem Aufnahmeabschnitt die Erhebung aufnimmt und/oder mindes tens teilweise umgreift. Gemäß einer Weiterbildung weist der ringartige Aufnahmeabschnitt mehrere radial zur Mittellängsachse nach innen gerichtete Verstärkungsrippen auf. Die Verstär kungsrippen können rampenartig ausgebildet sein. Hierbei kann eine Höhe, insbe sondere eine in axialer Richtung zur Mittellängsachse gesehene Höhe, der rampen artigen Verstärkungsrippen ausgehend von einer Innenseite des Aufnahmeabschnit tes und radial in Richtung zur Mittellängsachse hin abnehmen. Mittels dieser Verstär kungsrippen wird eine bessere Formstabilität der Gleitlagerung, insbesondere des Aufnahmeabschnittes, gewährleistet.
Von besonderem Vorteil ist ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks, wobei die Gleitlagerung unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Hauptwinkelausschlagrichtung des Gelenkinnenteils in Bezug zum Gelenkgehäuse gerichtet in eine Gehäuseausnehmung des Gelenkgehäuses eingepresst wird. Auf grund der gerichteten Anordnung der Gleitlagerung in der Gehäuseausnehmung ist bereits die Ausrichtung des erst später zu montierenden Sensorelementes vorgege ben. Hierbei ist aufgrund des Presssitzes der Gleitlagerung in der Gehäuseausneh mung gewährleistet, dass sich die Gleitlagerung nicht um die Mittellängsachse ver drehen kann. Nach dem Einpressen der Gleitlagerung wird ein separater Verschluss ring zum axialen Festsetzen der Gleitlagerung eingepresst. Insbesondere gelangt der Verschlussring hierbei in Kontakt mit der kreisringförmigen Anlagefläche und der Zy linderfläche an der Außenseite der Gleitlagerung. Nachfolgend wird ein Gehäuserand des Gelenkgehäuses zum formschlüssigen Festsetzen des Verschlussringes umge formt. Insbesondere ist hierdurch ein radial äußerer Rand des Verschlussringes in einer durch die Umformung ausgebildeten Nut des Gelenkgehäuses festgesetzt. Hie ran anschließend wird das Sensorelement in einer mittels des Aufnahmeabschnittes, und insbesondere mit einem Ausrichtabschnitt, vorgegebenen Ausrichtung zum Ge lenkgehäuse an dem Aufnahmeabschnitt befestigt.
Insbesondere handelt es sich bei dem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kugelgelenk um ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Kugelge lenk. Vorzugsweise ist das Verfahren gemäß den im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Kugelgelenk erläuterten Ausgestaltungen wei- tergebildet. Ferner kann das hier beschriebene Kugelgelenk gemäß den im Zusam menhang mit dem Verfahren erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer perspektivischen Seitenansicht eines ersten er findungsgemäßen Kugelgelenks,
Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht einer Gleitlagerung für das erste erfindungsgemäße Kugelgelenk gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht des ersten erfindungsgemäßen Kugel gelenks gemäß Fig. 1 ,
Fig. 4 einen Ausschnitt einer perspektivischen Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Kugelgelenks,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Sensorelementes für das weitere erfindungs gemäße Kugelgelenk gemäß Fig. 4,
Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht des weiteren erfindungsgemäßen Ku gelgelenks gemäß Fig. 4,
Fig. 7 einen Ausschnitt aus der geschnittenen Seitenansicht des weiteren er findungsgemäßen Kugelgelenks gemäß Fig. 6,
Fig. 8 einen Ausschnitt einerweiteren teilweise geschnittenen Seitenansicht des weiteren erfindungsgemäßen Kugelgelenks gemäß Fig. 4, und
Fig. 9 einen Ausschnitt einer perspektivischen Seitenansicht des weiteren er findungsgemäßen Kugelgelenks ohne das Sensorelement. Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Seitenansicht eines ersten er findungsgemäßen Kugelgelenks 1. Das Kugelgelenk 1 ist bei diesem Ausführungs beispiel als ein Kugelzapfengelenk ausgebildet. Des Weiteren ist das Kugelgelenk 1 in einer Gehäuseausnehmung 2 eines Gelenkgehäuses 3 angeordnet. Das Gelenk gehäuse 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel integraler Bestandteil einer Fahrwerk komponente, wobei die Fahrwerkkomponente hier beispielhaft als ein Lenker ausge bildet ist.
Das Kugelgelenk 1 weist ein Geienkinnenteil 4 auf. Das Geienkinnenteil 4 ist hier als ein Kugelzapfen ausgebildet. Entsprechend weist das Geienkinnenteil 4 einen Ge lenkzapfen 5 auf, der sich aus dem Gelenkgehäuse 3 nach außen heraus erstreckt. Zum Abdichten des Kugelgelenks 1 weist dieses einen Dichtungsbalg 6 auf. Der Dichtungsbalg 6 erstreckt sich zwischen dem Gelenkzapfen 5 und dem Gelenkge häuse 3. Hierbei ist der Dichtungsbalg 6 sowohl gelenkzapfenseitig als auch gelenk gehäuseseitig jeweils mit einem Federring 7 bzw. 8 an dem Gelenkzapfen 5 bzw. an dem Gelenkgehäuse 3 gesichert.
Auf der von dem Gelenkzapfen 5 abgewandten Seite ist die Gehäuseausnehmung 2 mittels eines Verschlussringes 9 und einer Gleitlagerung 10 verschlossen. Hierbei ist der Verschlussring 9 aufgrund eines umgeformten Gehäuserandes 11 des Gelenk gehäuses 3 in der Gehäuseausnehmung 2 fixiert. Durch eine Mittenöffnung des Ver schlussrings 9 erstreckt sich ein Aufnahmeabschnitt 12 der Gleitlagerung 10 nach außen.
An dem Aufnahmeabschnitt 12 ist ein Sensorelement 13 angeordnet bzw. befestigt. Das Sensorelement 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen stecker artig ausgebildet. Ausgehend von dem Sensorelement 13 erstreckt sich eine Leitung 14 bis zu einer hier nicht näher dargestellten Auswerteeinrichtung. Das Sensorele ment 13 ist mittels einer Schnapp- und/oder Rastverbindung in axialer Richtung zur Mittellängsachse 19 auf dem Aufnahmeabschnitt 12 aufgesetzt und an diesem gehal ten. Hierzu weist das Sensorelement 13 mehrere Rasthaken 15 auf. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche Rasthaken 15 mit einem Bezugszei chen versehen. Die mehreren Rasthaken 15 sind gleichmäßig voneinander beab- standet. Des Weiteren sind die mehreren Rasthaken 15 bei diesem Ausführungsbei spiel halbkreisartig zueinander angeordnet. Hierbei bilden die Rasthaken 15 zugleich einen von der Leitung 14 abgewandten Teilbereich des Außenumfangs des Senso relementes 13.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der Gleitlagerung 10 für das erste erfindungsgemäße Kugelgelenk 1 gemäß Figur 1. Die Gleitlagerung 10 ist aus dem Aufnahmeabschnitt 12 und einem Kugellagerabschnitt 16 gebildet. Auf der von dem Aufnahmeabschnitt 12 abgewandten Seite weist der Kugellagerabschnitt 16 eine Öffnung 17 auf. Durch die Öffnung 17 erstreckt sich das Geienkinnenteil 4 gemäß Figur 1 nach außen heraus. Der Kugellagerabschnitt 16 weist mehrere Spalten 18 auf. Die mehreren Spalten 18 sind in Umfangsrichtung des Kugellagerabschnitts 16 gleichmäßig verteilt angeordnet. Des Weiteren erstrecken sich die Spalten 18 ausge hend von der Öffnung 17 parallel zu einer Mittellängsachse 19 der Gleitlagerung 10. Die Spalten 18 erstrecken sich bis etwa in einen Äquatorbereich des Kugellagerab schnitts 16. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Kugellagerabschnitt 16 insge samt vier Spalte 18 auf.
Die Gleitlagerung 10 weist an ihrer Außenseite eine kreisringförmige Anlagefläche 20 auf. Die Anlagefläche 20 ist koaxial zur Mittellängsachse 19 ausgebildet und erstreckt sich radial zur Mittellängsachse 19. Des Weiteren ist die Anlagefläche 20 von dem Kugellagerabschnitt 16 abgewandt bzw. dem Aufnahmeabschnitt 12 zugewandt. Der Aufnahmeabschnitt 12 ist ringartig ausgebildet, wobei der Aufnahmeabschnitt 12 ei nen geringeren Außendurchmesser aufweist, als die Anlagefläche 20. Hierbei ist der Aufnahmeabschnitt 12 mittig zur Anlagefläche 20 bzw. zur Mittellängsachse 19 an geordnet.
Die kreisringförmige Anlagefläche 20 ist zumindest teilweise von einem ringartigen Vorsprung 21 der Gleitlagerung 10 ausgebildet. Hierbei steht der ringartige Vor sprung 21 radial zur Mittellängsachse 19 von der Außenseite der Gleitlagerung nach außen vor. Somit definiert bzw. bestimmt der Vorsprung 21 einen maximalen Außen durchmesser der Gleitlagerung 10. Der Aufnahmeabschnitt 12 weist eine Zylinderfläche 22 auf, die sich koaxial zur Mit tellängsachse 19 und bei diesem Ausführungsbeispiel rechtwinklig zu der kreisring förmigen Anlagefläche 20 weg erstreckt.
Zum Anordnen des Sensorelementes 13 an dem Aufnahmeabschnitt 12 gemäß Figur 1 weist der Aufnahmeabschnitt einen radial zur Mittellängsachse 19 nach außen vor stehenden Steg 23 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Aufnahmeab schnitt 12 zwei Stege 23 auf. Die beiden Stege 23 sind bei diesem Ausführungsbei spiel als spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Kreisringsegmente ausgebil det. Zugleich bilden die Stege 23 jeweils eine Stirnfläche 24 des Aufnahmeabschnitts 12. Die Stirnflächen 24 sind in axialer Richtung zur Mittellängsachse 19 von dem Ku gellagerabschnitt 16 weggerichtet.
Der Aufnahmeabschnitt 12 weist einen Ausrichtabschnitt 25 zum gerichteten Anord nen des Sensorelementes 13 an dem Aufnahmeabschnitt 12 gemäß Figur 1 auf. Der Ausrichtabschnitt 25 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mittels zweier einander ge genüberliegender Ausschnitte 26, 27 gebildet. Aufgrund der Ausschnitte 26, 27 sind die beiden Stege 23 voneinander getrennt.
Der Aufnahmeabschnitt 12 ist im Wesentlichen ringartig ausgebildet und weist meh rere radial zur Mittellängsachse 19 nach innen gerichtete Verstärkungsrippen 28 auf. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche Verstärkungsrippen 28 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Verstärkungsrippen 28 sind jeweils ram penartig ausgebildet. Hierbei nimmt eine Höhe der rampenartigen Verstärkungsrippe 28 ausgehend von einer Innenseite 29 des Aufnahmeabschnittes 12 und radial in Richtung zur Mittellängsachse 19 hin ab.
Figur 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des ersten erfindungsgemäßen Kugel gelenks 1 gemäß Figur 1. Der ringartige Vorsprung 21 der Gleitlagerung 10 greift in einem korrespondierend ausgebildeten Rücksprung 30 des Gelenkgehäuses 3 bzw. der Gehäuseausnehmung 2 ein. Der Rücksprung 30 ist bei diesem Ausführungsbei spiel stufenartig ausgebildet. Der Verschlussring 9 steht über eine Außenseite der Gleitlagerung 10 radial zur Mit tellängsachse 19 nach außen vor. Hierbei ist ein radial äußerer Rand des Ver schlussringes 9 formschlüssig in einer korrespondierend zum äußeren Rand des Verschlussringes 9 ausgebildeten Nut 31 festgesetzt. Die Nut 31 ist ringartig ausge bildet und an der Innenseite der Gehäuseausnehmung 2 angeordnet bzw. ausgebil det. Die hier dargestellte Ausbildung der Nut 31 ergibt sich nach dem Einsetzen des Verschlussringes 9 und einem Umformen des Gehäuserandes 11, so dass sich die hier gezeigte Gestalt ergibt.
Die Zylinderfläche 22 des Aufnahmeabschnitts 12 weist unmittelbar benachbart zur Anlagefläche 20 eine Ringnut 32 auf. In der Ringnut 32 ist ein Dichtelement 33 an geordnet. Das Dichtelement 33 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein O-Ring ausgebildet. Hierbei wirkt das Dichtelement 33 mit der radial nach innen gerichteten Seite des Verschlussringes 9 zusammen. Mittels des Dichtelementes 33 ist ein un erwünschtes Eindringen von Schmutz und/oder Feuchtigkeit in das Kugelgelenk 1 verhindert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement 13 zum Zusammenwirken mit einem weiteren Sensorelement 34 ausgebildet. Das Sensorelement 13 und das wei tere Sensorelement 34 bilden eine Sensoreinrichtung. Bei diesem Ausführungsbei spiel ist das weitere Sensorelement 34 als ein Magnet ausgebildet und in eine Ge lenkkugel 35 des Gelenkinnenteils 4 integriert. Die Gelenkkugel 35 ist gelenkbeweg lich in dem Kugellagerabschnitt 16 gelagert. Das weitere Sensorelement 34 ist in ei nem von dem Gelenkzapfen 5 abgewandten und dem Aufnahmeabschnitt 12 zuge wandten Bereich der Gelenkkugel 35 angeordnet.
Das Sensorelement 13 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Hall-Sensor 36 auf. Somit ist bei diesem Ausführungsbeispiel die aus dem Sensorelement 13 und dem weiteren Sensorelement 34 gebildete Sensoreinrichtung als eine Win kelsensoreinrichtung realisiert, mittels derer die Lage des Gelenkinnenteils 4 in Be zug zum Gelenkgehäuse 3 bzw. der Gleitlagerung 10 bestimmt werden kann. Die Gleitlagerung 10, bestehend aus dem Aufnahmeabschnitt 12 und dem Kugella gerabschnitt 16 ist aus einem Kunststoff und einstückig ausgebildet. Der Verschluss ring 9 ist aus Metall hergestellt. Das Gelenkgehäuse 3 und die zugehörige Fahrwerk komponente ist ebenfalls aus Metall gebildet.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Kugelgelenks 37. Gleiche Merkmale wie zuvor tragen die glei chen Bezugszeichen. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. Das Kugelgelenk 37 ist wie das Kugelgelenk 1 gemäß Figuren 1 bis 3 ebenfalls als ein Kugelzapfengelenk ausgebildet. Entsprechend ist in einer Gehäu seausnehmung 2 eines Gelenkgehäuses 3 ein Geienkinnenteil 4 in Ausbildung eines Kugelzapfens angeordnet. Die Gleitlagerung 10 weist bei diesem Ausführungsbei spiel einen Aufnahmeabschnitt 38 auf, an dem ein Sensorelement 39 mittels einer Schnapp- und/oder Rastverbindung befestigt ist. Der Aufbau des Aufnahmeab schnitts 38 und des Sensorelementes 39 wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben.
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht des Sensorelementes 39 für das weitere erfindungs gemäße Kugelgelenk 37 gemäß Figur 4. Das Sensorelement 39 ist ähnlich dem Sensorelement 13 gemäß Figuren 1 bis 3 steckerartig ausgebildet. Hierbei kann ein freies Endes 40 des Sensorelementes 39 mittels einer hier nicht näher dargestellten Leitung an eine Auswerteeinheit angeschlossen werden. Zum Anordnen des Senso relementes 39 an den Aufnahmeabschnitt 38 gemäß Figur 4 weist das Sensorele ment mehrere Rasthaken 41 auf. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind nicht sämt liche Rasthaken 41 mit einem Bezugszeichen versehen. Die mehreren Rasthaken 41 sind gleichmäßig voneinander beabstandet und bilden gemeinsam eine kreisringarti ge oder kreisringsegmentartige Gestalt.
Des Weiteren weist das Sensorelement 39 bei diesem Ausführungsbeispiel im Be reich der Rasthaken 41 an seinem Außenumfang ein ringförmiges oder ringab schnittartiges Sicherungselement 42 auf. Das Sicherungselement 42 umgreift bzw. umschlingt die mehreren Rasthaken 41 , wobei das Sicherungselement 42 an einer Außenseite des jeweiligen Rasthakens 41 angeordnet ist. Hierbei wirkt das Siche- rungselement 42 mit einer radial zur Mittellängsachse 19 gerichteten Spannkraft oder Federkraft auf das Sensorelement 39 bzw. die Rasthaken 41. Hierdurch wird die Schnapp- und/oder Rastverbindung zwischen dem Sensorelement 39 und dem Auf nahmeabschnitt 38 gemäß Figur 4 zusätzlich gesichert.
Die Rasthaken 41 weisen an ihrer Außenseite jeweils eine Rille 43 auf. In die Rillen 43 ist das Sicherungselement 42 zumindest teilweise aufgenommen und hierdurch positionsfest an den Rasthaken 41 angeordnet.
Figur 6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des weiteren erfindungsgemäßen Ku gelgelenks 37 gemäß Figur 4. Die Gleitlagerung 10 weist zusätzlich zu dem Aufnah meabschnitt 38 den Kugellagerabschnitt 16 auf. Der Kugellagerabschnitt 16, der Vorsprung 21, der Verschlussring 9 und deren Zusammenwirkung mit dem Gelenk gehäuse 3 und der Gehäuseausnehmung 2 sowie den Gehäuserand 11 entsprechen den Ausführungen zum Kugelgelenk 1 gemäß Figuren 1 bis 3. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Auch hier wirkt das Sensorelement 39 mit einem weiteren Sensorelement 34 in Ge stalt eines Magnets in der Gelenkkugel 35 des Gelenkinnenteils 4 zusammen. Hierzu weist das Sensorelement 39 erneut einen Hall-Sensor 36 auf. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel erstreckt sich ausgehend von dem Hall-Sensor 36 eine Elektronik 44 parallel zur Mittellängsachse 19. Möchte man für eine alternative Ausführungsform ein in axialer Richtung zur Mittellängsachse 19 flacher ausgebildetes Sensorelement 39 realisieren, kann die Elektronik 44 statt parallel zur Mittellängsachse 19 in einem schrägen Winkel zur Mittellängsachse 19 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Elektronik 44 in einem 65°-Winkel oder sogar in einem 90°-Winkel zur Mittellängs achse 19 angeordnet sein.
Figur 7 zeigt einen Ausschnitt aus der geschnittenen Seitenansicht des weiteren er findungsgemäßen Kugelgelenks 37 gemäß Figur 6. Der Aufnahmeabschnitt 38 ist im Wesentlichen ringartig ausgebildet und weist einen radial zur Mittellängsachse 19 gemäß Figur 6 nach außen vorstehenden Steg 45 auf. Der Steg 45 wirkt zum Ausbil den der Schnapp- und/oder Rastverbindung mit den mehreren Rasthaken 41 des Sensorelementes 39 zum lösbaren Festsetzen des Sensorelementes 39 an dem Aufnahmeabschnitt 38 zusammen. Hierzu sind die Rasthaken 41 zumindest teilweise radial nach innen gerichtet, um mit den radial nach außen gerichtetem Steg 45 form schlüssig zusammenzuwirken.
Koaxial und in axialer Richtung zur Mittellängsachse 19 gemäß Figur 6 ist zwischen dem Aufnahmeabschnitt 38 und dem Sensorelement 39 eine Dichtung 46 angeord net. Die Dichtung 46 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein O-Ring ausgebildet. Des Weiteren wird die Dichtung 46 von den mehreren Rasthaken 41 umringt oder umfasst. Im Bereich der Dichtung 46 und zum Aufnehmen der Dichtung 46 weist der Aufnahmeabschnitt 38 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Hierbei stützt sich die Dichtung 46 auf der Stirnfläche 24 des Stegs 45 ab. Mittels der Dich tung 46 wird ein unerwünschtes Eindringen von Schmutz und/oder Feuchtigkeit zwi schen dem Sensorelement 39 und der Gleitlagerung 10 bzw. dem Aufnahmeab schnitt 38 verhindert.
Figur 8 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren teilweise geschnittenen Seitenansicht des weiteren erfindungsgemäßen Kugelgelenks 37 gemäß Figur 4. Hierbei ist die Blickrichtung ausgehend von dem freien Ende 40 des Sensorelementes 39 in Rich tung der Schnapp- und/oder Rastverbindung zwischen dem Sensorelement 39 und dem Aufnahmeabschnitt 38. Hierbei ist zu erkennen, dass der Aufnahmeabschnitt 38 einen Ausrichtabschnitt 47 zum gerichteten Anordnen des Sensorelementes 39 an dem Aufnahmeabschnitt 38 aufweist. Der Ausrichtabschnitt 47 wirkt mit einem kor respondierend ausgebildeten Montageabschnitt 48 des Sensorelementes 39 zu sammen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausrichtabschnitt 47 mittels einer vorsprungartigen Erhebung 49 gebildet. Der Montageabschnitt 48 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine korrespondierend zu der Erhebung 49 ausgebildete Auf nahme 50 auf, in die die Erhebung 49 eingreift. Aufgrund des Zusammenwirkens des Ausrichtabschnittes 47 und des Montageabschnittes 48 ist die Ausrichtung des Sen sorelementes 39 in Bezug zur Gleitlagerung 10 bzw. des Gelenkgehäuses 3 gemäß Figur 6 vorgegeben. Figur 9 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Seitenansicht des weiteren er findungsgemäßen Kugelgelenks 37 ohne das Sensorelement 39. Gut zu erkennen ist hier der kreisringartig ausgebildete Steg 45 und der Ausrichtabschnitt 47 mit der vor sprungartig radial nach außen hervorstehenden Erhebung 49. Wie bei dem Aufnah meabschnitt 12 gemäß Figur 2 weist auch der Aufnahmeabschnitt 38 mehrere Ver stärkungsrippen 28 auf, die rampenartig ausgebildet sind und sich ausgehend von der Innenseite 29 radial in Richtung zur Mittellängsachse 19 erstrecken.
Zum Herstellen des Kugelgelenks 1 bzw. 37 wird die Gleitlagerung 10 unter Berück sichtigung einer vorgegebenen Hauptwinkelausschlagrichtung des Gelenkinnenteils 4 in Bezug zum Gelenkgehäuse 3 gerichtet in die Gehäuseausnehmung 2 des Ge lenkgehäuses 3 eingepresst. Hierbei erfolgt das Einpressen der Gleitlagerung 10 mit der Öffnung 17 voran in axialer Richtung der Mittellängsachse 19. Der Einpressvor gang ist abgeschlossen, sobald der Vorsprung 21 der Gleitlagerung 10 an den stu fenartigen Rücksprung 30 des Gelenkgehäuses 3 bzw. der Gehäuseausnehmung 2 anschlägt. Anschließend wird der separate Verschlussring 9 zum axialen Festsetzen der Gleitlagerung 10 in die Gehäuseausnehmung 2 eingepresst. Hierbei wird der Verschlussring 9 soweit in axialer Richtung der Mittellängsachse 19 in Richtung der Gleitlagerung 10 eingepresst, bis der Verschlussring 9 auf der Anschlagfläche 20 der Gleitlagerung 10 zu liegen kommt. Hierbei gelangt zugleich eine radial nach innen gerichtete Seite des Verschlussrings 9 an die Zylinderfläche 22. Nachfolgend wird der Gehäuserand 11 zum formschlüssigen Festsetzen des Verschlussringes 9 umge formt. Hierdurch ist die Nut 31 gebildet, in der der radial äußere Rand des Ver schlussringes 9 formschlüssig festgesetzt ist. Schließlich wird das Sensorelement 13 bzw. 39 in der mittels des Aufnahmeabschnittes 12 bzw. 38 vorgegebenen Ausrich tung zum Gelenkgehäuse 3 an dem Aufnahmeabschnitt 12 bzw. 38 befestigt. Hierbei ergibt sich die vorgegebene Ausrichtung des Sensorelementes 13 bzw. 39 aufgrund des Ausrichtabschnittes 25 bzw. 47 des Aufnahmeabschnittes 12 bzw. 38. Die Aus richtung des Ausrichtabschnittes 25 bzw. 47 ergibt sich wiederum bereits aufgrund der gerichtet eingepressten Gleitlagerung 10. Bezugszeichen Kugelgelenk Gehäuseausnehmung Gelenkgehäuse Geienkinnenteil Gelenkzapfen Dichtungsbalg Federring Federring Verschlussring Gleitlagerung Gehäuserand Aufnahmeabschnitt Sensorelement Leitung Rasthaken Kugellagerabschnitt Öffnung Spalt Mittellängsachse Anlagefläche Vorsprung Zylinderfläche Steg Stirnfläche Ausrichtabschnitt Ausschnitt Ausschnitt Verstärkungsrippe Innenseite Rücksprung Nut Ringnut
Dichtelement weiteres Sensorelement (Magnet)
Gelenkkugel
Hall-Sensor
Kugelgelenk
Aufnahmeabschnitt
Sensorelement freies Ende
Rasthaken
Sicherungselement
Rille
Elektronik
Steg
Dichtung
Ausrichtabschnitt
Montageabschnitt
Erhebung
Aufnahme

Claims

Patentansprüche
1 . Kugelgelenk für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit einem Geienkinnenteil (4) und einer einstückigen Gleitlagerung (10) aus Kunststoff, wobei eine Gelenkkugel (35) des Gelenkinnenteils (4) gelenkbeweglich in einem Kugellagerabschnitt (16), der Gleitlagerung (10) gelagert ist, und die Gleitlagerung (10) einen Aufnahmeabschnitt (12, 38) zum Anordnen eines Sensorelementes (13, 39) aufweist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gleitlagerung (10) an ihrer Außenseite eine kreisringförmige Anla gefläche (20) aufweist, die koaxial zu einer Mittellängsachse (19) der Gleitlagerung (10) ausgebildet ist und die in axialer Richtung zur Mittellängsachse (19) mit einem separaten, die Außenseite der Gleitlagerung (10) umlaufenden Verschlussring (9) zum Festsetzen der Gleitlagerung (10) in einem Gelenkgehäuse (3) zusammenwirkt.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die kreisringförmige Anlagefläche (20) mindestens teilweise von einem ringartigen Vorsprung (21) gebil det ist, wobei der ringartige Vorsprung (21) radial zur Mittellängsachse (19) von der Außenseite der Gleitlagerung (10) nach außen vorsteht, insbesondere greift der ring artige Vorsprung (21 ) in einen korrespondierend ausgebildeten Rücksprung (30) des Gelenkgehäuses (3) ein.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver schlussring (9) über eine Außenseite der Gleitlagerung (10) radial zur Mittellängs achse (19) nach außen vorsteht und ein radial äußerer Rand des Verschlussringes (9) formschlüssig in einer korrespondierend zum äußeren Rand ausgebildeten Nut (31 ) festgesetzt ist.
4. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass eine radial nach innen gerichtete Seite des Verschlussringes (9) an einer Zylinderfläche (22) der Außenseite der Gleitlagerung (10) anliegt, insbesondere er streckt sich die Zylinderfläche (22) koaxial zur Mittellängsachse (19) und/oder recht winklig von und/oder zu der kreisringförmigen Anlagefläche (20).
5. Kugelgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderfläche (22) unmittelbar benachbart zur Anlagefläche (20) eine Ringnut (32) aufweist, wobei in der Ringnut (32) ein Dichtelement (33), insbesondere ein O-Ring, angeordnet ist, vorzugsweise wirkt das Dichtelement (33) mit der radial nach innen gerichteten Seite des Verschlussringes (9) zusammen.
6. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Aufnahmeabschnitt (12, 38) der Gleitlagerung (10) ringartig ausgebildet ist und der Aufnahmeabschnitt (12, 38) mindestens einen radial zur Mittellängsachse (19) nach außen vorstehenden Steg (23, 45) aufweist, der zum Ausbilden einer Schnapp- und/oder Rastverbindung mit mindestens einer oder mehreren korrespon dierend ausgebildeten Rasthaken (15, 41) des Sensorelementes (13, 39) zum lösba ren Festsetzen des Sensorelementes (13, 39) an dem Aufnahmeabschnitt (12, 38) zusammenwirkt.
7. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass koaxial und in axialer Richtung zur Mittellängsachse (19) zwischen dem Aufnahmeabschnitt (12, 38) und dem Sensorelement (13, 39) eine Dichtung (46), insbesondere ein O-Ring, angeordnet ist, insbesondere wird die Dichtung (46) von mindestens einer oder mehreren Rasthaken (15, 41) des Sensorelementes (13, 39) umring und/oder umfasst.
8. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Sensorelement (13, 39) an seinem Außenumfang ein ringförmiges oder ringabschnittartiges Sicherungselement (42) aufweist, das mit einer radial zur Mittele- längsachse (19) nach innen gerichteten Spannkraft oder Federkraft auf das Senso relement (13, 39), insbesondere auf mindestens eine oder mehrere Rasthaken (15, 41) des Sensorelementes (13, 39), zum Sichern einer Schnapp- und/oder Rastver bindung zwischen dem Sensorelement (13, 39) und dem Aufnahmeabschnitt (12, 38) wirkt, vorzugsweise weist die eine oder die mehreren Rasthaken (15, 41) jeweils eine Rille (43) an ihrer Außenseite auf, in der das Sicherungselement (42) mindestens teilweise aufgenommen ist.
9. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Aufnahmeabschnitt (12, 38) mindestens einen Ausrichtabschnitt (25, 47) zum gerichteten Anordnen des Sensorelements (13, 39) an dem Aufnahmeab schnitt (12, 38) aufweist, wobei der Ausrichtabschnitt (25, 47) mit einem korrespon dierend ausgebildeten Montageabschnitt (48) des Sensorelementes (13, 39) zusam menwirkt, insbesondere ist der Ausrichtabschnitt (25, 47) mittels mindestens eines Ausschnittes (26, 27) in dem ringartigen Aufnahmeabschnitt (12) oder mittels min destens einer am Außenumfang des ringartigen Aufnahmeabschnittes (38) angeord neten Erhebung (49) ausgebildet.
10. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der ringartige Aufnahmeabschnitt (12, 38) mehrere radial zur Mittellängs achse (19) nach innen gerichtete Verstärkungsrippen (28) aufweist, insbesondere sind die Verstärkungsrippen (28) rampenartig ausgebildet, wobei eine Höhe der ram penartigen Verstärkungsrippen (28) ausgehend von einer Innenseite des Aufnahme abschnittes (12, 38) und radial in Richtung zur Mittellängsachse (19) hin abnimmt.
11 . Verfahren zum Herstellen eines Kugelgelenks (1 , 37) nach einem der vorherge henden Ansprüche, wobei die Gleitlagerung (10) unter Berücksichtigung einer vorge gebenen Hauptwinkelausschlagrichtung des Gelenkinnenteils (4) in Bezug zum Ge lenkgehäuse (3) gerichtet in eine Gehäuseausnehmung (2) des Gelenkgehäuses (3) eingepresst wird, anschließend wird ein separater Verschlussring (9) zum axialen Festsetzen der Gleitlagerung (10) eingepresst, nachfolgend wird ein Gehäuserand
(11 ) zum formschlüssigen Festsetzen des Verschlussringes (9) umgeformt, und hie ran anschließend wird das Sensorelement (13, 39) in einer mittels des Aufnahmeab schnittes (12, 38) vorgegebenen Ausrichtung zum Gelenkgehäuse (3) an dem Auf nahmeabschnitt (12, 38) befestigt.
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